变频器电路原理与维修书籍

摘要： 本文目录一览：1、变频器工作原理图2、变频器的学习资料，提供一些！...

本文目录一览：

• 1、变频器工作原理图
• 2、变频器的学习资料，提供一些！
• 3、变频器最主要要学习那些知识才能更快、更好的掌握变频器
• 4、学习变频器维修需要掌握哪些基础知识？
• 5、变频器工作原理及控制过程
• 6、变频空调原理与维修介绍 原来靠变频器来实现

变频器工作原理图

变频器工作原理

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

整流器

最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

平波回路

在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

逆变器

同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路

是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

（2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。 （4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

（5）保护电路:检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

变频器的学习资料，提供一些！

了解原理是第一步！！

变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。 变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备，其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。变频调速是通过改变电机定子绕组供电的频率来达到调速的目的。

变频技术是应交流电机无级调速的需要而诞生的。20世纪60年代以后，电力电子器件经历了SCR(晶闸管)、GTO(门极可关断晶闸管)、BJT(双极型功率晶体管)、MOSFET(金属氧化物场效应管)、SIT(静电感应晶体管)、SITH(静电感应晶闸管)、MGT(MOS控制晶体管)、MCT(MOS控制晶闸管)、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、HVIGBT(耐高压绝缘栅双极型晶闸管)的发展过程，器件的更新促进了电力电子变换技术的不断发展。20世纪70年代开始，脉宽调制变压变频(PWM－VVVF)调速研究引起了人们的高度重视。20世纪80年代，作为变频技术核心的PWM模式优化问题吸引着人们的浓厚兴趣，并得出诸多优化模式，其中以鞍形波PWM模式效果最佳。20世纪80年代后半期开始，美、日、德、英等发达国家的VVVF变频器已投入市场并获得了广泛应用。

变频器的分类方法有多种，按照主电路工作方式分类，可以分为电压型变频器和电流型变频器；按照开关方式分类，可以分为PAM控制变频器、PWM控制变频器和高载频PWM控制变频器；按照工作原理分类，可以分为V/f控制变频器、转差频率控制变频器和矢量控制变频器等；按照用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等。

VVVF：改变电压、改变频率 CVCF：恒电压、恒频率。各国使用的交流供电电源，无论是用于家庭还是用于工厂，其电压和频率均为400V/50Hz或200V/60Hz(50Hz)，等等。通常，把电压和频率固定不变的交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置称作“变频器”。为了产生可变的电压和频率，该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC)。

用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。

变频器的工作原理

我们知道，交流电动机的同步转速表达式位：

n＝60 f(1－s)/p (1)

式中　

n———异步电动机的转速；

f———异步电动机的频率；

s———电动机转差率；

p———电动机极对数。

由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。

变频器控制方式

低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。

1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式

其特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。但是，这种控制方式在低频时，由于输出电压较低，转矩受定子电阻压降的影响比较显著，使输出最大转矩减小。另外，其机械特性终究没有直流电动机硬，动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意，且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化，转矩响应慢、电机转矩利用率不高，低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降，稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。

2电压空间矢量(SVPWM)控制方式

它是以三相波形整体生成效果为前提，以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的，一次生成三相调制波形，以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进，即引入频率补偿，能消除速度控制的误差；通过反馈估算磁链幅值，消除低速时定子电阻的影响；将输出电压、电流闭环，以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多，且没有引入转矩的调节，所以系统性能没有得到根本改善。

矢量控制(VC)方式

矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相－二相变换，等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1，再通过按转子磁场定向旋转变换，等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流；It1相当于与转矩成正比的电枢电流)，然后模仿直流电动机的控制方法，求得直流电动机的控制量，经过相应的坐标反变换，实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机，分别对速度，磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链，然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量，经坐标变换，实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中，由于转子磁链难以准确观测，系统特性受电动机参数的影响较大，且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂，使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

直接转矩控制(DTC)方式

1985年，德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足，并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。目前，该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机，因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算；它不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

矩阵式交—交控制方式

VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低，谐波电流大，直流电路需要大的储能电容，再生能量又不能反馈回电网，即不能进行四象限运行。为此，矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节，从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l，输入电流为正弦且能四象限运行，系统的功率密度大。该技术目前虽尚未成熟，但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量，而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是：

——控制定子磁链引入定子磁链观测器，实现无速度传感器方式；

——自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型，对电机参数自动识别；

——算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制；

——实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号，对逆变器开关状态进行控制。

矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(2ms)，很高的速度精度(±2％，无PG反馈)，高转矩精度(＋3％)；同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度，尤其在低速时(包括0速度时)，可输出150％～200％转矩。

变频器最主要要学习那些知识才能更快、更好的掌握变频器

我估计你是刚刚从事这个行业！如果是的话这些建议肯定适合你。如果搞维修或售后的话，必须要知道变频器的主电路图，整流，滤波，逆变。一些电子元器件必须要知道，从便频频器的主电路中比如压敏电阻，充电电阻，均压电阻，无感电容，滤波电容，驱动电路的多种光耦如250,350,3120,316，这是简称，这些光耦的作用和管脚就一定要知道。因为维修的过程中始终要，判断器件的好坏。搞售后的话，一定要了解电机的工作特性，建议学一些宏观的东西，就是电机这块，你知道，否则，现场电机坏了，肯定能导致变频器不能正常工作。如电机的额定电流，电机的绝缘绕组这块。还有的就是常用的低压电器这块，主要用到的是开关盒接触器，继电器，转速表什么的，对了还有电位器（安装时大都会用到的）。这只是你能很快能工作的最基本的。 如果想好好学下的话，学下这些课程（电力电子）（数，模电运算部分）（电路，主要是运放章节）（低压电器）（电机与拖动）有精力的话学下PLC呵呵

我这里有很多变频器的资料，需要的话，给我个邮箱，我给你发过去！！！

学习变频器维修需要掌握哪些基础知识？

1.学习变频器维修须要什么样的电烙铁

学习变频器维修电烙铁是必备工具，市场上很烙铁我们应该如何选择呢，温度最好可以从0度到500度之间可调，因为我们修的东西是强电弱电结合电子产品，修变频器CPU板时温度不宜太高，但修主电路时温度要高点，特别是焊接模块时温度要450度以上才好焊!

2.学习变频器维修焊接技术

分享一下我的经验：一般直多引脚的元器件，我们可以用吸锡器，但是这个吸锡一定要好，要不然吸不干净一样取不下了(注意：一般吸完之后我都要用夹子动一下引脚看看是不是与焊盘完全分离了，要不强行取下会掉铜皮)，少引脚的我们可以用夹子夹住要取下来的元器件，用烙铁来回加热焊盘的方法!多引脚贴片元器器件的我们可以用风枪，少引脚的用烙铁堆锡的方法!还许多方法，这里不一一详细介绍，这需要学习人员自己亲身体会才能总结出来!

3.学习变频器维修要注电烙铁的保养

烙铁不粘锡主要是长时间不使用，在一定高温下烙铁氧化导致的。我们在使用过程中，要注意保经常清洗烙铁头，具体方法是在烙铁架上放一块吸满水的海棉，用完烙铁后檫一檫，烙铁不用的时候随手关掉，要养成这个习良好的习惯。4.学习变频器维修合格的焊点

焊功好不好一看你焊的焊点就知道，一个好的焊点是光亮、圆滑的，焊得好不好取决于人与工具的结合，首先要一把好好的烙铁，然后用铬铁的人不断练炼，这才会有比较好

的焊功。就是像武打小说里面的人剑合一样!这样焊点就自然而然的漂亮了!5.学习变频器维修须要什么样的万用表?

万用表是维修必不可少的工具之一，学习变频器维修我们须要两个万用表，一就是数字表，其好处就是直观，读数简单易懂，二就是指针万用表，我们在变频器维修时测量模块光耦，可控硅必备!

6.学习变频器维修万用表的使用万用表之所以叫万用表是因为他功之多，只是看万用表的使用说明书是不行的,在一些初学者入门的书中均介绍万用表的使用方法,但光看书只是纸上谈兵，没有起到多大实际应用，初学者应当边看书，然后边学着去做、去试一试，这才有质的提高!这样久而久之就可以跟据实际的应用总结出书本上没有的经验!7.学习变频器维修万用表保护

初学时对万用表的操作不熟悉,搞不好就会损坏万用表。为了尽可能地避免损坏万用表,开始时应学习欧姆挡的使用,这一测量练习中就是操作错误也不会损坏万用表。待有了一些操作经验后,再去练习电压和电流测量功能,其中电流测量最容易损坏万用表。注意在测量变频器输出时最好使用指针表，因为数字表采用的是数字电路，再加上变频器输出带有高频载波，品质较差的数字表高频性较差，用来测量变频器输出时容易造成数字表损坏，重则造成数字表击穿短路而引起变频器输出模块损坏!8.学习变频器维修中要注意哪些安全问题

初学者学习变频器维修必须经过电工操作培训才可以进一步学习变频器维修，因为变频器大多采用三相380V~220V交流供电(单相关220V的也有，110V我见过的比较少)这个电压比较险，保护措施必须做到位，安全隐患才可以排除学习变频器维修新手不建议通电检测，非要通电时可以用隔离变压器通电，这样有两个好处，一是可以保证人员安全，不是绝对安全，因为变频器里面电容比较大，放电一样可以要人命!二是可以保护

变频器在故障时大面的损坏!9.学习变频器维修元器件识别

电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为：分流、限流、分压、偏置等;电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C13表示编号为13的电容)。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πfc(f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示，电感在电路中常用“L”加数字表示，稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示，晶体三极管在电路中常用“Q”加数字表示等等!

变频器工作原理及控制过程

变频器工作原理

直流－振荡电路－变压器（隔离、变压）－交流输出

方波信号发生器使直流以50Hz的频率突变，用正弦和准正弦的振荡器，波形类似于长城的垛口，一上一下的方波，突变量约为5V；再经过信号放大器使突变量扩大至12V左右；经变压器升压至220V输出。

将直流电转换成交流电有三种方法：

1、用直流电源带动直流电动机----机械传动到交流发电机发出交流电；这是一种最古老的方法，但现在仍有人在用，特点是成本低，易维护。目前在大功率转换中还在使用。

2、用振荡器（就是目前市场上的逆变器）；这是比较先进的方法，成本高，多用于小功率变换；

3、机械振子变换器，其原理就是让直流电流断断续续，通过变压器后就能在变压器的次级输出交流电，这是一种比较老的方法，

扩展资料：

变频器也可用于家电产品。使用变频器的家电产品中，不仅有电机（例如空调等），还有荧光灯等产品。

用于电机控制的变频器，既可以改变电压，又可以改变频率。但用于荧光灯的变频器主要用于调节电源供电的频率。

变频器的工作原理被广泛应用于各个领域。例如计算机电源的供电，在该项应用中，变频器用于抑制反向电压、频率的波动及电源的瞬间断电。

变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再将直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的

VVC的控制原理

在VVC中，控制电路用一个数学模型来计算电机负载变化时最佳的电机励磁，并对负载加以补偿。

此外集成于ASIC电路上的同步60°PWM方法决定了逆变器半导体器件（IGBTS）的最佳开关时间。

决定开关时间要遵循以下原则：

数值上最大的一相在1/6个周期（60°）内保持它的正电位或负电位不变。

其它两相按比例变化，使输出线电压保持正弦并达到所需的幅值

参考资料：百度百科——变频器原理

变频空调原理与维修介绍 原来靠变频器来实现

现在大部分的家庭在选择空调的时候都会优先选择变频空调，变频空调可以说是目前科技含量比较高的节能空调。变频空调之所以节能省电是因为变频空调内部安装的变频器，变频器是可以控制功率的，大家知道变频空调的原理是什么吗?变频空调出现损坏的时候应该如何进行维修呢?下面小编就来为大家介绍一下变频空调的原理和维修的方法。

一、变频空调原理

变频空调中都装有变频器，这个变频控制器是如何工作的呢?国内规定的电压220V，频率50Hz的电流经整流滤波后得到310V左右的直流电，此直流电经过逆变后，就可以得到用以控制压缩机运转的变频电源，这就能将50赫兹的电网频率转变为30-130赫兹，变频空调就是一种使用变频压缩机和模糊控制技术的空调器，能根据室内气温的变化，调节制冷速度。一个15平方米的房间，变频空调比定频式调温速度快6~10分钟。达到设定温度后，变频空调又能以仅为定频空调10%的功率低速运转，以调节温度细微损耗，维持恒温状态。

变频式空调器一般带有微机(电脑)控制。它检测室内外信号如温度(室内外温、蒸发器温、冷凝器温、吸气管口温、膨胀阀出入口温、变频开头散热片温等)，风机转速，电动机电流等。并由微机发出风机、压缩 机运转速、制冷剂流量、阔的切换、安全保护等信号。此类机装有电子膨胀间节流。它随微处理器发出的信号，随时改变制冷剂流量，故它的效率比普遍使用毛细管节流方式的高。同时在制冷方式中，无化霜烦恼(化霜不停机)。因此空调在制热时不会像普通机在除霜倒泵逆转时，吹出冷风使室温下降。

　　二、安装维修

① 空调室外机—定要选择通风良好的位置来安装，否则会造成空调一直低频工作，压缩机和变频模块容易频繁保护，严重时会导致停机(电流过大)。

② 连接线一定要加装固线夹，避免拉脱、拉断连线，接头一定要牢固可靠，否则容易引起打火造成火灾等事故：信号线接触不良会导致开不起机或压缩机频繁开停。

③ 所有变频空调维修机必须可靠接地，用户家没有地线的，要提出想办法解决，当空调没有接地线时常见收障现象是频繁开停机，工作不稳定。

④ 所有变频空调机安装时内外机连线，必须采用变频机专用配线。

大家现在了解变频空调的工作原理是什么了吗?大家现在学会维修变频空调了吗?变频空调比较常见的问题就是不制冷或者不制热，我们可以通过检查内外机来检查维修。我们在安装变频空调的时候也需要注意线路的问题，因为变频空调也是需要使用电源的，我们在连接线路的时候如果没有安装固线夹是很容易引起火灾的。在安装空调的时候一定要注意。

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